Livslängden för ett formsprutningsverktyg är inte ett fast värde. Den beror på en rad tekniska val och driftsförhållanden som tillsammans avgör hur länge verktyget kan producera stabilt och inom de önskade toleranserna.
För företag som arbetar med plastproduktion handlar livslängd därför inte bara om hållbarhet. Det handlar också om produktkvalitet, drifttid, underhållsbehov och den totala ekonomin.
För att kunna arbeta målmedvetet med underhåll, förlängning av livslängden och eventuell renovering är det först nödvändigt att förstå vad som faktiskt påverkar livslängden.
Livslängden handlar inte bara om antalet skott
Livslängden för ett formsprutningsverktyg avser den tidsperiod under vilken verktyget kan tillverka detaljer som uppfyller de angivna kvalitetskraven.
Man skiljer ofta mellan en teoretisk livslängd och en praktisk livslängd. Den teoretiska livslängden baseras på konstruktion, materialval och den förväntade användningen. Den praktiska livslängden beror på hur verktyget faktiskt belastas och underhålls i produktionen.
I praktiken mäts livslängden ofta i antal cykler, men det avgörande är inte bara antalet skott. Det avgörande är hur länge verktyget kan leverera jämn kvalitet utan oproportionerligt många avbrott, justeringar eller reparationer.
Valet av material avgör den grundläggande nivån
Valet av verktygsstål har stor betydelse för verktygets motståndskraft mot slitage, korrosion och termisk påverkan. Med andra ord avgör materialet den grundläggande livslängden.
Vissa ståltyper är bättre lämpade för hög slitstyrka, andra för korrosionsbeständighet eller god polerbarhet. Därför finns det inte ett enda verktygsstål som är det rätta i alla fall. Det rätta valet beror bland annat på detaljens geometri, plastmaterialet, den förväntade produktionsvolymen samt kraven på yta och precision.
Om du vill läsa mer om detta är ämnet nära kopplat till artikeln: Ståltyper för formsprutningsverktyg – val av verktygsstål
Konstruktionen avgör hur belastningen fördelas
Inte ens det bästa stålet kan kompensera för ett verktyg som är felaktigt konstruerat. Konstruktionen har stor betydelse för hur belastningarna fördelas under tillverkningen, och därmed också för hur snabbt verktyget slits.
Kylning, materialflöde, avluftning, utskjutning och dimensionering av kritiska områden spelar alla en roll. Om värme, tryck eller slitage koncentreras till vissa zoner kommer dessa områden vanligtvis att börja ge problem före resten av verktyget.
Det är också under designfasen som man i praktiken avgör hur servicevänligt verktyget kommer att bli senare. Därför hänger livslängden nära samman med de val som görs tidigt i utvecklingsprocessen.
Dessa ämnen behandlas mer ingående i: Från idé till färdigt formsprutningsverktyg och Design for Manufacturing inom formsprutningsverktyg
Produktionsförhållandena avgör den faktiska belastningen
Ett verktygs livslängd kan inte bedömas isolerat från den process det ingår i. De faktiska produktionsförhållandena har stor betydelse för hur hårt verktyget belastas över tid.
Cykelstid, temperatur, tryck och val av plastmaterial påverkar alla slitage. Särskilt fyllnadsmaterial eller slipande material, såsom glasfiberförstärkt plast, kan öka slitaget avsevärt. Höga temperaturer och många termiska cykler kan också bidra till att kritiska komponenter slits ut snabbare.
Det innebär att två verktyg med samma utgångsläge mycket väl kan ha väldigt olika livslängd om de används under olika processförhållanden.
Underhållet avgör om potentialen realiseras
Om materialvalet och konstruktionen avgör verktygets potential, är det ofta underhållet som avgör om potentialen förverkligas i praktiken.
Löpande underhåll har direkt betydelse för hur länge verktyget kan leverera stabil kvalitet. Detta gäller både rengöring, smörjning, kontroll av slitdelar och inspektion av kritiska områden.
Många allvarliga problem uppstår inte plötsligt. De utvecklas gradvis eftersom begynnande slitage eller obalans inte upptäcks och åtgärdas i tid. Därför är underhåll inte bara en driftsuppgift. Det är också en avgörande faktor för verktygets totala livslängd.
Det praktiska tillvägagångssättet för detta beskrivs i den här artikeln: Förebyggande underhåll av formsprutningsverktyg.
Livslängden är resultatet av ett samspel
Det viktigaste är därför inte att hitta en enda förklaring till livslängden. Livslängden är ett resultat av samspelet mellan flera faktorer.
Ett verktyg av starkt material och med bra design kan få en kortare livslängd om det används hårt och underhålls dåligt. Omvänt kan ett verktyg med mer måttliga egenskaper hålla länge om produktionen är stabil och underhållet sker systematiskt.
Därför bör livslängden alltid bedömas ur ett helhetsperspektiv. Om man enbart fokuserar på stålet förbiser man konstruktionens betydelse. Om man enbart fokuserar på underhåll förbiser man de val som redan gjorts under utvecklingsfasen.
När verktyget närmar sig slutet av sin livslängd
När ett verktyg närmar sig slutet av sin praktiska livslängd märks det ofta genom ökat slitage, begynnande variationer i ämneskvaliteten eller ett allt större behov av justering.
Vid den tidpunkten blir livslängden inte bara en teknisk fråga, utan också en beslutsfråga.
Här finns vanligtvis tre möjliga inriktningar. Den första är att upprätthålla en stabil drift genom omfattande förebyggande underhåll. Den andra är riktade åtgärder i syfte att förlänga livslängden. Den tredje är en mer omfattande renovering när slitage eller förändrade behov gör det nödvändigt.
De två sista metoderna beskrivs i avsnitten ”Förlängning av verktygens livslängd ” och ”Renovering och uppgradering av verktyg”.
Sammanfattning
Livslängden på ett formsprutningsverktyg bestäms inte av en enda faktor. Den beror på samspelet mellan materialval, konstruktion, tillverkningsförhållanden och underhåll.
Materialet lägger grunden för den grundläggande potentialen. Konstruktionen avgör hur belastningen fördelas. Produktionsförhållandena avgör det faktiska slitaget. Och underhållet avgör om potentialen förverkligas i praktiken.
Att förstå detta samspel är en förutsättning för att kunna arbeta målmedvetet med underhåll, förlängning av livslängden och renovering.
Vanliga frågor
Det varierar avsevärt. Vissa verktyg är utformade för kortare serier, medan andra ska kunna klara miljontals cykler. Det beror på materialval, konstruktion, produktionsförhållanden och underhåll.
Det handlar sällan om en enda faktor. Ofta är det en kombination av höga belastningar, slipande material, olämplig konstruktion och bristfällig underhåll.
Ja, i många fall. Det beror dock på vad som faktiskt begränsar livslängden. Detta behandlas i avsnittet ”Förlängning av verktygens livslängd”.
Detta blir relevant när slitage börjar påverka kvaliteten, stabiliteten eller lönsamheten i produktionen. Detta beskrivs närmare i avsnittet ”Renovering och uppgradering av verktyg”.
Har du ett verktyg där livslängden är ett problem?
Om ett verktyg visar tecken på slitage, instabil drift eller ökat underhållsbehov är det viktigt att utvärdera vilka faktorer som faktiskt begränsar dess livslängd.
Hos Kellpo hjälper vi till att skapa en överblick över verktygets skick och bedömer om insatsen bör inriktas på underhåll, förlängning av livslängden eller renovering. Renovering och uppgradering av verktyg
